路上綠牌車漸成主流,但內燃機并未言敗
你有沒有感覺路上的“綠牌車”越來越多?打開地圖,周圍的充電樁也越來越密,甚至比便利店都多。
嘿嘿,你的感覺沒錯。
看月份數據,根據中國汽車流通協會數據,2024年10月中國新能源汽車零售量119.6萬輛,市場滲透率超過一半,達到52.9%。
這意味著在新車市場,新能源汽車已經超越燃油車,成為大多數了。
看整年數據,2021年至2023年,中國新能源汽車零售滲透率分別達到14.8%、27.6%和35.7%。
國內主管部門先前制定的2025年新能源汽車滲透率達到20%的目標,提前三年完成。
看品牌數據,據日經中文網數據,2023年比亞迪全年銷量302萬輛,成為中國市場品牌銷量第一名。也讓中國汽車品牌的銷量首次進入世界前10。

“日經中文網”數據
而比亞迪在2022年3月就停止了燃油車生產,這意味著單靠賣“綠牌車”,比亞迪就實現了這一歷史性成就。
難道說,作為人類第二次工業革命象征之一的內燃機,眼看就要退出歷史舞臺了嗎?

老·內燃機
非也。
10月份銷售的119.6萬輛新能源汽車中,有52.2萬輛是插電混動和增程汽車,占所有新能源車比例達43.6%。
這兩類車都是燒油的“綠牌車”,有網友戲稱“舊·新能源汽車”。
可能有讀者還不清楚燃油車、油混、插混和增程之間的區別,下面簡單科普。

燃油車,完全依賴內燃機產生動力,通常只有一種驅動方式。但也有很多車型采用發動機+48V輕混系統,輕混系統輔助提供部分動力,讓車輛起步更順滑。
油混,內燃機和純電的結合,不能通過外部電源充電。電池組通常較小,主要用于回收制動能量和輔助驅動,以降低油耗。有3種驅動方式:純電驅動、純油驅動、油電混合驅動。
插混,內燃機和純電的結合,能通過外部電源充電。電池組相比油混更大,既可通過電池組帶動電機驅動,也可通過內燃機驅動。有3種驅動方式:純電驅動、純油驅動、油電混合驅動。
增程,內燃機和純電的結合,能通過外部電源充電。電池組通常比插混的更大,內燃機以發電機的角色存在。只有一種驅動方式:發動機給電池充電,電池帶動電機驅動。

根據2024年的政策,國內大部分地區在售的插混和增程式汽車都能上綠牌,免征車輛購置稅。極少數地區除外,比如上海自2023年開始,就只有純電動汽車才能上綠牌。
根據以上所述,中國2024年10月份所售新車中,裝有內燃機的汽車占比依然有70.2%,穩坐大半壁江山。
比亞迪能成為“新能源一哥”,插混汽車功不可沒。其10月份共計53.6萬輛汽車中,插混占比達62.9%。
在高端市場,新能源汽車問界M9已連續6個月蟬聯中國50萬以上車型銷量第一,也創造國產自主品牌歷史。

“汽車之家”數據
而M9的所有訂單里,帶有內燃機的增程版則占比達到90%。
因此我們可以說,內燃機退出江湖的速度,要遠低于藍牌消失的速度。至少在未來10年,內燃機依然是汽車的主要動力來源。
說到內燃機,我們知道其主流類型為四沖程循環:吸氣、壓縮、做功和排氣。四個沖程里只有四分之一,即“做功”沖程是向外輸出動力的。

農村小型拖拉機就是典型的單缸機——只有一個氣缸,行駛時有較明顯的“頓挫感”,就是因為內燃機做功過程不連續。

“扭矩不詳遇強則強”的單缸機
為減少行駛時的頓挫感,同時讓動力更強,汽車都采用多氣缸發動機,4缸、6缸、8缸和12缸。
其中6缸及以上的都為豪車配置,你聽跑車那低沉的嚎叫,像不像一捆捆鈔票落地的聲音?

壕無人性的12缸發動機
主流家用車多為4缸,這已經可保證每時每刻都有一個氣缸在做功,動力輸出平順絲滑。
既然是多氣缸,那么就要保證空氣和燃油盡可能均勻地分配到各個氣缸。在內燃機中,連接化油器和氣缸的管路,叫進氣歧管,一分多。

進氣歧管
有進就有出,在排氣管路上還有排氣歧管,多合一。

排氣歧管
無論是進氣還是排氣,我們都希望氣流流經各個支路的阻力盡可能一致,這樣才能保證每個氣缸的進排氣量一致。
如何保證呢?CFD模擬是成本低且效率高的方法。
下面簡單展示個例子,基于智能熱流體仿真軟件AICFD做進氣歧管流阻模擬。
模型為四缸發動機的進氣歧管,即進氣總管分成四個支路。
仿真基于進氣歧管的面網格進行,在面網格的基礎上生成計算需要的體網格。是的,AICFD具有強大的前處理功能。

仿真網格模型
邊界條件設置,總管為進口,采用質量流量入口,0.07kg/s;其中一個支路為出口,采用靜壓出口。
湍流模型采用SST k-omega模型。
計算結果顯示,進出口壓差為2123Pa,即對于該流量,該支路的壓降為2123Pa。

壓力云圖
這個流阻是否符合要求呢?
根據前面的介紹,還需要在此基礎上再分別做其它三個支路的模擬,才可確定各支路的流阻差異是否在可接受范圍內。
歡迎各位讀者親自嘗試,到南京天洑軟件官網下載AICFD,安裝即免費試用30天。
我們希望每個人都能零門檻感受到仿真的魅力。
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